Si对Q420qENH钢力学和焊接性能的影响

发布时间：2022-08-23 19:34

　　沿海地区所使用的大型桥梁结构钢,因其应用环境严苛,在耐腐蚀性能、力学性能和焊接性能等方面具有较高的要求。Q420qENH钢因其较为优异的综合性能成为我国桥梁领域广泛应用的材料。随着桥梁结构钢越来越高的应用需求,桥梁钢的性能向高强度、高韧性和易焊接的方向发展。通过优化合金元素含量来提高钢板的力学和焊接性能是现代桥梁钢领域的研究热点。硅（Si）元素是桥梁钢中的基础元素,对钢板强度和焊接热影响区的冲击行为都有较大的影响。为优化Q420qENH钢的综合性能,本文以Q420qENH钢为试验材料,研究了不同Si含量（分别为0.12%、0.30%、0.48%、0.75%）对Q420qENH钢力学性能和焊接性能的影响,探索了不同Si含量试验钢的强韧化机理,提出了Q420qENH钢中Si含量的优化范围。为探索Si含量对Q420qENH钢力学性能的影响,模拟了四种Si含量试验钢的控轧控冷（TMCP）工艺过程,进行了显微组织表征和拉伸性能测试。研究表明:四种Si含量样品均形成了由粒状贝氏体铁素体（GBF）、块状铁素体（QF）和马氏体-奥氏体（M-A）组元组成的混合组织。随Si含量的增加,粒状贝氏体量减少,块... 

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景及意义
    1.2 高性能耐候桥梁钢
        1.2.1 耐候桥梁钢的性能要求
        1.2.2 耐候桥梁钢的技术特点
    1.3 高性能桥梁钢强-韧化机理研究
        1.3.1 强化机制
        1.3.2 韧化机制
    1.4 Si对桥梁钢力学性能和焊接性能的影响现状
        1.4.1 Si对低碳贝氏体钢显微组织的调控作用
        1.4.2 Si对桥梁钢力学性能的影响研究现状
        1.4.3 Si对桥梁钢焊接性能的影响研究进展
    1.5 本课题的研究意义和创新点
        1.5.1 本课题研究意义
        1.5.2 本课题主要研究内容
        1.5.3 本课题创新点
第2章 试验材料与方法
    2.1 试验材料
    2.2 TMCP工艺和焊接工艺
        2.2.1 试验钢的TMCP工艺
        2.2.2 试验钢的焊接工艺
    2.3 组织表征和定量分析方法
        2.3.1 金相组织观察
        2.3.2 SEM观察
        2.3.3 TEM观察
        2.3.4 EBSD观察
        2.3.5 XRD分析
    2.4 力学性能测试
        2.4.1 微拉伸测试
        2.4.2 冲击性能测试
    2.5 本章小结
第3章 Si对控轧控冷Q420q ENH钢拉伸性能的影响
    3.1 引言
    3.2 Si对试验钢拉伸性能的影响
    3.3 Si对试验钢显微组织性能的影响
        3.3.1 金相组织分析
        3.3.2 M-A组元着色观察
        3.3.3 透射电镜表征
        3.3.4 EBSD结果分析
        3.3.5 位错密度的测定
    3.4 Si含量对组织转变的影响机理
    3.5 Si含量对屈服强度的影响机理
        3.5.1 试验钢各强化因素的贡献
    3.6 Si含量对应变硬化的影响
    3.7 本章小结
第4章 Si对 Q420q ENH钢焊接粗晶区冲击性能的影响
    4.1 引言
    4.2 Si对试验钢CGHAZ冲击韧性的影响
        4.2.1 不同Si含量样品的冲击功
    4.3 Si含量对试验钢CGHAZ组织形态的影响
        4.3.1 金相组织分析
        4.3.2 M-A组元着色观察
        4.3.3 透射电镜表征
        4.3.4 EBSD结果分析
    4.4 Si含量对CGHAZ组织转变的影响机理
        4.4.1 Si含量与组织形态的关系
        4.4.2 Si对M-A组元的促进作用
    4.5 Si含量对CGHAZ冲击行为的影响机理
        4.5.1 M-A组元对冲击行为的影响
        4.5.2 大角度晶界对冲击行为的影响
    4.6 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
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[3]桥梁钢Q345qD低温力学性能及冲击韧性试验研究[J]. 贾单锋,王元清,崔佳,廖小伟,石永久.  钢结构. 2017(05)
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[5]桥梁用钢 鞍钢造[J]. 侯华兴.  中国公路. 2016(11)
[6]显微组织对X80微合金钢拉伸行为的影响[J]. 方伟,李为卫,JONSSON K,IVEY D G,HENEIN H.  焊管. 2015(11)
[7]耐候钢在辽宁省钢结构桥梁上的应用[J]. 王吉英.  辽宁省交通高等专科学校学报. 2014(04)
[8]基于混合设计的高性能钢梁抗弯性能及延性试验[J]. 王春生,段兰,王继明,郑丽.  中国公路学报. 2012(02)
[9]Q345与Q460结构钢材单调和循环加载性能比较[J]. 戴国欣,王飞,施刚,王元清,石永久.  工业建筑. 2012(01)
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本文编号：3678353